陜西煤炭分質(zhì)利用邁向高端 助力治污減霾

煤炭、蘭炭、輕質(zhì)化煤焦油、精酚……依次排列在神木天元化工有限公司（以下簡(jiǎn)稱天元化工）展臺(tái)上的產(chǎn)品，直觀地展示了煤炭分質(zhì)利用的全過(guò)程，埋藏在地層深處的黑色煤塊搖身變成清潔碳、燃料油以及高附加值的化工產(chǎn)品。

煤炭分質(zhì)利用是一種將煤熱解成氣、液、固三相物質(zhì)，清潔高效利用煤炭的轉(zhuǎn)化方式。國(guó)家能源局《煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范“十三五”規(guī)劃》提出，重點(diǎn)開(kāi)展低階煤分質(zhì)利用等煤炭深加工模式以及通用技術(shù)裝備的升級(jí)示范，推動(dòng)煤炭深加工產(chǎn)業(yè)向更高水平發(fā)展。

近期，記者走訪陜北高端能源化工基地，新型煤化工創(chuàng)新發(fā)展的張力令人驚嘆。一批煤炭分質(zhì)利用高新技術(shù)企業(yè)通過(guò)加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，建立煤炭分質(zhì)利用技術(shù)體系，延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，提高產(chǎn)品附加值，努力向高端化煤化工邁進(jìn)，走出了一條“深度轉(zhuǎn)化，多元發(fā)展”的增長(zhǎng)之路。

粉煤熱解技術(shù)攻關(guān) 清潔蘭炭助力治污減霾

煤中低溫?zé)峤馐敲禾糠仲|(zhì)利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。受細(xì)煤粉與煤焦油混合物難以分離、設(shè)備管道易堵塞等因素制約，粉煤熱解的工程化難題長(zhǎng)期困擾著煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展。而現(xiàn)在，粉煤熱解技術(shù)正在陜北大地醞釀一場(chǎng)突破。

“煤全身是寶。”9月28日，神木富油能源科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱富油公司）總經(jīng)理?xiàng)钫紭?biāo)告訴記者，煤炭分質(zhì)利用以較低的能量消耗分離出煤中較易獲得的高價(jià)值物質(zhì)和較難轉(zhuǎn)化的低價(jià)值物質(zhì)，再分別加以利用，實(shí)現(xiàn)煤炭的“吃干榨凈”。

作為國(guó)家能源煤炭分質(zhì)清潔轉(zhuǎn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室示范基地的富油公司選擇了粉煤固體熱載體低溫快速熱解技術(shù)——經(jīng)過(guò)先進(jìn)的技術(shù)路線和精巧的化工裝置，煤最終變成半焦、煤焦油和煤氣，為深加工打下基礎(chǔ)。

“煤焦油產(chǎn)率高，質(zhì)量?jī)?yōu)良，原煤產(chǎn)油率達(dá)10%；煤氣質(zhì)量好、熱值高，可作為化工原料氣。”楊占標(biāo)對(duì)技術(shù)主要優(yōu)勢(shì)了然于胸。

為便于熱解半焦銷售，富油公司建成全國(guó)最大的單套“型煤”生產(chǎn)裝置，以熱解半焦和蘭炭粉末為原料，添加一定比例的助燃劑、黏結(jié)劑，經(jīng)過(guò)成型工藝生產(chǎn)環(huán)保潔凈型煤，實(shí)現(xiàn)治霾和增效雙贏。

天元化工超前謀劃，投資近4億元建成100萬(wàn)噸/年高濃度有機(jī)廢水處理裝置，解決了高濃度有機(jī)廢水處理的國(guó)際難題，并實(shí)現(xiàn)中水回用熄焦。

“我們用于熄焦的水是清水，清水熄焦可以阻斷污染鏈。”天元化工有機(jī)廢水處理車間技術(shù)負(fù)責(zé)人馬喜斌舀起用于冷卻蘭炭的池水時(shí)說(shuō)，“將水撈焦方式改為更環(huán)保的清水熄焦，可以產(chǎn)出更清潔的蘭炭。”

“煤制油”技術(shù)引人矚目 科技創(chuàng)新凸顯競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

以前，蘭炭企業(yè)的荒煤氣和煤焦油大多被點(diǎn)“天燈”或就地排放，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。

天元化工副總經(jīng)理呂子勝表示，粉煤熱解技術(shù)的突破，讓企業(yè)生產(chǎn)所需的煤焦油實(shí)現(xiàn)供需平衡。企業(yè)自主研發(fā)的煤焦油、干餾煤氣生產(chǎn)成輕質(zhì)化煤焦油的專利技術(shù)，為發(fā)展清潔替代能源開(kāi)辟了新途徑。

依托新技術(shù)，煤炭經(jīng)過(guò)數(shù)公里長(zhǎng)的生產(chǎn)線、歷時(shí)晝夜，轉(zhuǎn)變成可以替代家用汽柴油的輕質(zhì)化煤焦油產(chǎn)品。“煤制油”不僅僅是令人嘆為觀止的技術(shù)革新，更給企業(yè)帶來(lái)十分可觀的利潤(rùn)上漲。

如今，天元化工50萬(wàn)噸/年中溫煤焦油輕質(zhì)化裝置保持安全穩(wěn)定運(yùn)行，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng)。2011年、2012年分別創(chuàng)下近6億元的利潤(rùn)總額，投產(chǎn)8年來(lái)，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)25.7億元。

無(wú)獨(dú)有偶。富油公司擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤焦油全餾分加氫多產(chǎn)中間餾分油成套工業(yè)化技術(shù)（FTH），即將煤焦油經(jīng)過(guò)電場(chǎng)凈化等預(yù)處理后，再進(jìn)行加氫反應(yīng)，最后分餾出柴油餾分、石腦油餾分和液化氣。

“煤焦油全餾分加氫總液體產(chǎn)品收率高達(dá)98.3%。”楊占標(biāo)說(shuō)，煤焦油不僅成分復(fù)雜，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量也很高，分離凈化難度很大。富油公司開(kāi)發(fā)的FTH技術(shù)，解決了世界性難題，因此獲得2012年度國(guó)家能源科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

“富煤貧油少氣”的資源稟賦特點(diǎn)，決定了我國(guó)“煤制油”的戰(zhàn)略意義。呂子勝表示，以科技創(chuàng)新為引領(lǐng)推動(dòng)煤炭分質(zhì)利用，繼續(xù)攀登“煤制油”新高峰，是企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地、推動(dòng)煤化工產(chǎn)業(yè)向高端化發(fā)展的必然選擇。

煤由燃料向材料轉(zhuǎn)化 推動(dòng)煤化工高端化發(fā)展

隨著國(guó)際油價(jià)出現(xiàn)斷崖式下跌，“煤制油”企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益急速跳水，煤炭分質(zhì)利用面臨大考。

與此同時(shí)，隨著周邊同類項(xiàng)目的不斷上馬，搶原料、搶市場(chǎng)、搶人才競(jìng)爭(zhēng)加劇，富油公司和天元化工發(fā)展面臨新課題。

楊占標(biāo)越來(lái)越強(qiáng)烈地意識(shí)到：生產(chǎn)高端化的特種油品迫在眉睫。

與現(xiàn)有廠區(qū)一路之隔，富油公司目前正在建設(shè)50萬(wàn)噸/年煤焦油全餾分加氫制環(huán)烷基油項(xiàng)目，以煤焦油為原料生產(chǎn)全球范圍內(nèi)稀缺的環(huán)烷基油。該項(xiàng)目被列入國(guó)家《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016—2030年）》。

“由燃料化向材料化轉(zhuǎn)變是天元化工未來(lái)的發(fā)展方向。”呂子勝說(shuō)，煤焦油不僅通過(guò)加氫轉(zhuǎn)化為燃料油，還可以生產(chǎn)提取出更多的化學(xué)產(chǎn)品。

為提升煤炭資源附加值，天元化工在煤焦油深加工技術(shù)上進(jìn)行了大量研發(fā)：精酚抽提項(xiàng)目年產(chǎn)酚類產(chǎn)品2萬(wàn)噸；12萬(wàn)噸/年新型碳材料項(xiàng)目啟動(dòng)；喹啉、吡啶類產(chǎn)品潔凈化技術(shù)正在研發(fā)。另外，天元化工60萬(wàn)噸/年粉煤分質(zhì)綜合利用項(xiàng)目也已經(jīng)啟動(dòng)，力圖攻克低階粉煤熱解技術(shù)難題。

“60萬(wàn)噸/年粉煤分質(zhì)綜合利用項(xiàng)目成功后，天元化工將再?gòu)?fù)制10個(gè)這樣的項(xiàng)目，形成660萬(wàn)噸/年粉煤分質(zhì)綜合利用規(guī)模。”呂子勝滿懷憧憬地說(shuō)，廠區(qū)生產(chǎn)項(xiàng)目將與高濃度有機(jī)廢水處理裝置組合，進(jìn)一步降低煤化工綜合水耗，提高產(chǎn)品清潔度，實(shí)現(xiàn)煤炭分質(zhì)利用可持續(xù)發(fā)展。